3D打印技术参考-增材制造,聚焦专业-(第143页)    

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  • ORNL使用8轴工业机器人和旋转运动对Ti6Al4V进行5轴激光定向能量沉积

    ORNL使用8轴工业机器人和旋转运动对Ti6Al4V进行5轴激光定向能量沉积

    基于从提高零件制造质量到支持更大几何复杂度的考虑,人们对多轴增材制造的兴趣显著增长。最为知名的是由Relativity Space开发的世界最大金属3D打印机,它基于定向能量沉积技术,拥有三只庞大的机械臂,一只用来熔化金属丝进行增材制造,另两只则用以进行减材加工。其典型的成就就是通过这台打印机来制造整枚火箭。 3D打印技术参考还于视频号推送了美国橡树岭国家实验室的3机器人定向能量沉积大型金属3D打印机,依赖于多机器人和旋转台协同,同时打印,极大提高了大型金属零件的生产速度。该实验室表示,将使用更多机械臂(如多达6个)来进一步提高零件的沉积效率。 橡树岭国家实验室的3机器人定向能量沉积大型金属3D打印机  这一突破随之而来,笔者注意到橡树岭国家实验室制造科学部的研究团队最新公布了一种使用8轴工业机器人的5轴增材制造工艺,并通过构建板旋转实现零件成形的方法。在研究中,采用激光定向能量沉积打印了四个验证零件,高度超过500毫米、重44公斤、无支撑悬垂达45°的演示零件,从不同的角度证明该技术的制造潜力。 需要验证的零件结构 橡树岭国家实验室的团队开发了一种切片技术、过程控制方法和多轴系统,支持使用激光热线能量沉积工艺打印中等复杂度的大型Ti-6Al-4V结构。系统的主要组件包括带有两个10kW光纤传输二极管激光器的透射光学器件,其输出经过光学组合,总功率为20kW、丝材预热系统、送丝机、环境控制系统、运动控制系统。运动控制系统由安装有打印头的KUKA KR-90 6轴工业机器人和提供构建板倾斜和旋转的KUKA DKP-400 2DOF定位器组成。所有部件均使用Ti-6Al-4V线材作为原料进行打印,并在完全惰性环境以最大限度地降低打印部件上的氧化水平。 研究中所采用的工艺控制方法包括熔池尺寸控制和层厚控制。在熔池尺寸控制方面,采用了实时监控策略,使用轴内NIR相机监测熔池,该相机通过激光光学系统的二向色镜接收来自熔池的发射。对图像进行处理可产生由等温线定义的熔池大小信号。实时调控激光功率可以以控制熔池大小,事实证明,实时控制熔池尺寸对金属能量沉积有多种好处,包括实现高度的净形几何控制,并且这对于悬垂几结构的打印也具有重要意义。使用基于传感器的测量方法和前馈控制技术进行层厚控制。该方法包括对打印几何结构的层间扫描、层高度图的生成以及当打印头在高度图中移动时对后续层上的送丝速率进行调制,纠正与层标称预期高度的高度偏差。 验证零件实物 最终,研究团队完成了所有测试几何结构的打印,其中悬垂测试打印了两次,一次没有构建板倾斜,一次有构建板倾斜,通过构建板旋转打印的零件被认为非常成功。未使用构建板旋转打印的悬垂结构的主要失效模式是工艺和几何稳定性遭到破坏,在凝固之前熔池从零件边缘发生了滴落,飞溅量的增加也很明显,几种不稳定因素联合出现可能导致熔融金属从沉积点喷出。此外,5轴零件的的关注项目之一是机器人在执行5轴运动时的轨迹规划和速度控制;多层多道结构的打印代表了为具有复杂性和内部特征的各种应用部件可能需要的策略。 在打印过程中旋转台未倾斜导致打印失败 大规模(或大尺寸)金属增材制造正在成为工具和最终用途零件的主流生产技术,特别是在用于生产传统长周期产品如模具或作为机加工零件预成型件的铸件或锻件替代方法方面。在航空航天工业中,金属增材制造正被用于生产更高效的零件预制件并减少废料,特别是对于Ti-6Al-4V等高价值材料。在国内,最为知名的是王华明院士团队采用该工艺制造的大尺寸飞机机身整体加强框。 根据所选工艺,金属增材制造还可以提供更大的几何复杂性并实现小批量生产。虽然激光粉末床熔融或粘结剂喷射等金属增材制造工艺支持更高的零件复杂性,但定向能量沉积是一类具有高速率、大尺寸金属结构构建能力、足够分辨率和几何复杂性的技术,其用途广泛。 王华明院士团队采用该工艺制造的大尺寸飞机机身整体加强框(来自CCTV4) 定向能量沉积根据原料分为两类,即送丝工艺与送粉工艺,前者可以通过热源进一步细分为单激光、激光热丝、电弧和电子束工艺。橡树岭国家实验室的研究团队指出,与电弧增材制造 (WAAM) 相比,作为激光能量沉积具有显著优势,包括将原料输送和热源控制,实现高度的几何和热过程控制。此外,激光沉积过程具有较低的烟雾和飞溅,金属预制件也会具有更出色的表面质量,这为打印后处理阶段所需要考虑的工具磨损、成本等带来了优势。 为了实现更大更灵活的工作空间,激光送丝能量沉积经常部署在6轴工业机器人上,并且该领域对开发新的机器人系统实现构建体积大小、吞吐量和几何复杂度的组合方面产生了浓厚的兴趣。新兴方法包括使用外部运动轴、多个机器人串联工作、机器人和龙门系统的组合以扩展构建范围,以及使用移动机器人。 除了机器人系统本身之外,还必须发展必要的3D打印切片和工艺规划技术,支持系统和零件的复杂性,这是一个多智能体系统和先进切片方法的协调的领域。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。欢迎转发 主编微信:2396747576; 硕博千人交流群:248112776;网址:  延伸阅读: 1.激光+电弧混合增材制造新工艺 | 哈工大团队取得重要研究进展 2.弗劳恩霍夫新工艺丨电弧+激光混合金属3D打印技术 3.波音扩大电弧增材制造工艺测试,将3D打印大型铝合金构件 4.电弧增材如何实现基于三维数据的离散堆积或层叠3D打印?
  • TOP提问合集!空军首届航空创意挑战赛报名倒计时!

    TOP提问合集!空军首届航空创意挑战赛报名倒计时!

    空军首届航空创意挑战赛报名工作的正式开展虽不足一个月,但是已在全国多地举办了多场解读答疑会,综合近期参赛者咨询的常见问题,组委会总结了TOP提问合集,供各位参赛者参考! 自由探索不设具体方向,征集其他与空军航空装备建设相关的创意方案。鼓励奇思妙想、跨界应用,充分挖掘革新性理念、绝技型方法,助力破解航空领域建设难题、支撑空军装备事业长远发展。只要是不与前六大科目直接相关的创意方案,均可报名科目七自由探索!   科目七的设置充分体现了空军首届航空创意挑战赛——“今天的创意想法,也许就是明天的武器装备,创意虽小,启发很大,优秀直通车,装备直接用!”的设立初心! 官网报名界面带星号的问题为必答题,无星号的问题为非必答题。 但是!海选环节为五分制(5位评委线上查看全部作品资料函评),初赛环节为百分制(5位评委线上查看全部作品资料函评),复赛为线下闭门路演。晋级到初赛、复赛后由于竞争更加激烈,组委会将更新必填问题表单,需要参赛者补充更多作品资料,以应对更加高标准的评审规则和全新的评委团,建议一次性提交尽可能丰富的参赛资料,既能减少二次修改,也能提升晋级入围的可能性。上传的说明材料可包括:创意方案、原理解析、数据对比、产品验证或应用实拍、动画模拟等,视频类材料时长不超过5分钟。 每个环节晋级后都会默认将上一轮的资料自动进入下一轮的评审,如果需要更新资料、补充资料,需在每个环节的截止日前进行修改并重新提交。 因每个单位的《保密审查表》格式不同,组委会不提供统一模板。 海选阶段评委将从参赛作品提交材料的创新性、科学性、应用场景以及军事意义等方面来评审,如果有国内外该技术的数据对比,体现创意作品在本领域的优势,将会是加分项。 初赛阶段评委将从参赛作品提交材料的选题、创新性、体系架构、军事应用四个方面进行打分。 复赛和决赛将为现场评审,参赛者将现场讲解创意作品、回答评委提问,评审规则的关注点与初赛评审关注重点相似。 1. 全国一等奖:不超过15名,由空军颁发证书,视情颁发奖金; 2. 全国二等奖:不超过50名,由空军颁发证书,视情颁发奖金; 3. 全国三等奖:不超过100名,由空军颁发证书,视情颁发奖金; 4. 全国优秀奖,不超过500名,由空军颁发证书。 海选阶段参赛资料提交后原则上不可以更改,如有特殊原因需要修改的,需在工作时间致电组委会官方400电话,说明原因并提供作品ID号,工作人员在后台驳回后即可修改。 目前海选和初赛阶段仅可上传PDF和MP4格式文件,以确保评委预览文件不变形,复赛和决赛阶段将开放PPT格式文件上传。初赛、复赛及决赛材料提交后不可修改,复赛决赛现场路演将直接使用参赛者提交的路演PPT。 大赛组委会不对参赛人收取任何费用。且从未授权或指定任何机构或个人为参赛选手提供辅导、培训等有偿服务,也不允许任何机构或个人以空军首届航空创意挑战赛的名义收取任何费用。请参赛选手不要轻信任何误导,谨防上当受骗。 1. 报名主体以个人或团队为主,使用项目负责人实名手机号作为注册号。 2. 所有参赛人/团队登录“航空创意挑战赛”官网注册报名caic.afeu.edu.cn,并按照要求填写报名信息。 3. 公开作品参赛全部在线上提交参赛资料,涉密作品参赛必须通过保密渠道提交或面对面递送参赛资料至空军工程大学。 空军大舞台,我来更精彩!无论您是个人或团队,仅需一个想法,一个创意即可参与报名,使用手机号登陆网址注册,提交相关。不同比赛环节的评委团不同,入围初赛、复赛、决赛的作品将根据要求更新作品资料,参赛人/团队需按照组委会通知要求及时在线补充提交资料。上传时请注意多个文件总大小不超过300MB。 挑战赛针对空军装备建设发展的重点需求,面向全社会“选秀”和“鉴宝”,广邀国内的军地高校、研究院所、军工民企、学术团体、航空爱好者以及其他民间力量参与,不限专业人士、专业领域。 如果是由多人或多单位组队而成,可自行为团队起一个好名字。 如果是两家单位联合报名参赛,可以用单位名称简称联合命名。 如果是一家单位独立报名参赛,可以直接用单位名称。 不限制人数,证书最多可填写20人团队(暂定)。 为充分体现“空军大舞台,我来更精彩”的精神内核,报名系统默认注册手机号码即为报名人注册ID,一个报名人ID可以申报提交多个科目的多个作品。 请核实是否为循环虚拟号码(虚拟号码后台不支持注册),目前系统支持13、15、17、18开头的手机号码注册,不支持166号段注册。 6月10日报名截止,参赛结果会定期在官网公布晋级名单,并发送手机短信通知晋级信息,如参赛资料有问题组委会将电话通知联系参赛人。 1. 大赛报名:截止至6月10日  2. 海选:截止至6月15日 3. 初赛:2023年6月20-30日 4. 复赛:2023年7月1-15 日 5. 决赛:2023年8月1-10日 有工作单位的团队或个人须同时上传单位盖章的《保密审查表》和本人签字的《公开项目负责人承诺书》。无工作单位的团队或个人可以仅上传 《公开项目负责人承诺书》。 涉密项目是需要进行线上报名的!但是涉密作品在线上报名时只填写参赛人基础信息、联系方式、可公开的项目名称和一句话简介,用于组委会进行作品统计。具体报名流程如下:1.官网注册并填写非涉密报名信息,获取参赛作品ID号(最终获奖作品公示时将主要展示参赛作品ID号及作品名称)。2.官网下载附件《涉密项目承诺书》及《参赛报名表》模板,打印纸质版按要求填写信息。特别注意:《涉密项目承诺书》个人签名处,需要手写签名。3.完成单位内部的保密审查流程,确保单位内部同意项目负责人参赛。4.将所有参赛资料装入密封袋,封面标注出作品ID号和作品公开名称,通过保密渠道统一提交至空军工程大学。内含一份《涉密项目承诺书》、五份纸质《参赛报名表》及补充材料,如有视频资料可刻录光盘(一份)提交。报名咨询电话:4000747919,13289587536(贾老师)。 1. 报名阶段:涉密作品在线上报名时只填写参赛人基础信息、联系方式、可公开的项目名称和一句话简介,用于组委会进行作品统计。2. 接收阶段:涉密作品参赛必须通过保密渠道提交参赛资料,或面对面递送参赛资料至空军工程大学,由空军工程大学涉密人员接收。3. 在评审阶段:所有涉密项目的收集信息、资料整理、项目评审全部由空军工程大学的涉密人员线下进行,涉密项目的各环节评委均为涉密人员。4. 在获奖公示阶段:涉密作品的获奖公示,只公布作品ID和作品名称,不公布参赛个人姓名或团队名称。 当您不确定作品是否涉密,建议提交本单位保密部门审查,再选择公开或者涉密项目进行报名。涉密项目需通过保密渠道提交参赛资料。如工作单位没有保密部门进行审查,且无法确定作品密级时,建议面对面递送参赛资料至空军工程大学。 大赛设置"6+1"比赛科目,分科目开展竞赛,每个科目有提示性的重点方向,可以查看下文大赛通知公告。如果比较纠结或者与多个科目相关,可以同时报名不同科目或选择自由探索科目~科目一   下一代空中作战系统科目二   极低雷达散射截面(RCS) 特性隐身目标探测科目三   航空自主导航(PNT)科目四   飞行器全向生存能力科目五   航空搜救科目六   敏捷保障科目七   自由探索 大赛设置海选、初赛、复赛、决赛4个环节。海选及初赛为采取线上函评,复赛和决赛评审采取线上作品提交+现场答辩+专家现场评审的形式,参赛团队/个人须在各环节正式比赛前五天完成线上材料补充提交。复赛及决赛需要补充ppt格式的创意方案(建议海选时就提交好PDF版本的PPT文件),提交后不能更换、修改。 (一)海选(线上函评) 时间:截止至2023年6月15日 形式:海选环节主要对创意项目是否符合空军需求、是否具备创意性等进行评价,公开作品评委团通过大赛官网分科目分组进行项目评审工作,筛选出晋级初赛的项目。涉密作品网上报名后通过保密渠道提交作品,评委线下会评。参赛人/团队可线上查阅评审状态,大赛官网将在网站内通知晋级初赛项目,最终统一公布全部晋级初赛项目名单。 (二)初赛(线上函评) 时间:2023年6月20日至2023年6月30日 形式:晋级初赛的参赛作品在收到官网系统通知入围初赛后即可按照初赛评审要求补充创意方案更多资料,资料提交截止时间为 2023年6月19日。大赛组委会组织初赛评委分科目分组进行评审,公开作品采用线上评审,涉密作品采用闭门评审,综合评选出晋级复赛的作品。参赛人/团队可线上查阅评审状态,大赛官网统一公布通知晋级复赛作品名单。 (三) 复赛(现场闭门路演) 时间:2023年7月1日至2023年7月15日…
  • 六机构联合综述:铁路部件3D打印的结构完整性问题、进展与挑战(一)

    六机构联合综述:铁路部件3D打印的结构完整性问题、进展与挑战(一)

    增材制造技术越来越多的应用于航空航天、医疗保健、汽车和能源领域。尽管具有良好的设计灵活性、较短的交货时间和较高的材料利用率,但铁路行业对增材制造的应用与航空航天和汽车行业相比仍有一段差距。此外,各种增材制造组件在维护、优化设计和生产中的作用尚不完全清楚。 近日,3D打印技术参考注意到,西南交大联合华中科技、中车工业研究院、中车青岛四方机车、北理工以及曼彻斯特大学发表了联合综述,总结了当前铁路行业利用增材制造技术的优势和挑战,对增材制造部件的疲劳评估进行了强调,详细讨论了应对挑战的潜在设计方法,包括公认的结构完整性和未来前景。研究结果不仅有利于铁路工程增材制造技术应用的发展,也有利于实现金属部件的轻量化设计,改进性能评估和安全检查策略。   (a) 火车转向架中使用的候选部件;(b) 防侧倾系统支撑的拓扑优化流程图  一. 增材制造对铁路行业带来改变 与传统制造技术相比,增材制造将3D制造转变为简单的自下而上的2D层沉积,从而大大降低了设计和制造的复杂性。可以快速生产出几乎任何形状的零件,这是增材制造的核心优势。 (1)设计自由度高  由于3D零件是逐层构建的,因此在设计零件时,不再需要考虑传统的设计规范,例如底切、工具进入和拔模角度。这为设计师提供了前所未有的设计自由度,可以轻松创建非常复杂的几何零件。结合拓扑优化和其他设计工具,增材制造可用于生产性能优异的轻量化零件。它还提供了整个部件的微观结构和成分变化的可能性,以局部定制属性。  (2)缩短交货期 作为一种数字制造技术,增材制造过程依赖于使用数字工作流程,无需工具(如模具)来构建零件。以前,获得原型可能需要几天或几周的时间,而增材制造将其缩短到几个小时。增材制造支持的一步制造减少了其他工艺的使用,如机加工和焊接。尽管有些零件需要更长的后处理时间,但与传统制造工艺相比,增材制造小批量生产最终用途零件的能力仍然可以节省大量时间,并能够按需制造,从而避免可能会损坏的产品的可能性和最终变得过时/过剩。 (3)材料浪费减少 提高原材料和最终组件之间的重量比对于减少制造的经济影响至关重要。对于通过CNC铣削等减材制造制造的物体,在极端情况下,不到5%的原始材料可能构成成品部件,从而产生高达95%的废物。增材制造工艺通常会产生更少的浪费,因为材料只在必要时熔化,而且大多数原材料都可以回收利用。在激光熔化过程中,该过程生产出接近最终形状的零件,导致废品率约为5%。需要注意的是,增材制造原料可能无法完全回收,支撑材料和后处理加工也会产生废料 (4)原型制造风险降低 原型制作成本是设计师最关心的问题。即使是制造过程中的微小变化也可能对时间和成本造成巨大影响。在生产昂贵的组件(例如模具或工具和夹具)之前,通过增材制造制作的原型验证设计可以消除原型制作过程中的重大风险。 (5)小批量生产更具成本效益 如果需要数以千计的重复零件,设计模具可能是最经济的方式。但是,如果只需要少数相同的零件或过时的备件(不再制造的旧零件或制造商不再营业),增材制造可能是最经济、最快速的生产方法。增材制造不需要工具,使其成为小批量生产的最合适选择。增材制造不仅适用于需要一次性生产的定制零件,也适用于按需制造零件。它允许企业根据需要生产备件,从而减少对仓库空间和成堆备件的需求。 二. 增材制造技术在铁路行业的应用 经过30多年发展,增材制造技术已广泛应用于许多领域,然而应用于铁路行业却是在最近十年才发生,许多铁路公司和研究人员已经开始考虑在本行业中使用该技术。相关应用涉及使用激光熔覆修复表面损坏、制造不再生产的零件、打印复杂零件以及开发超高强度材料等等。  (1)损坏零件修复在铁路车桥装配、卸车、运行维护过程中,车桥的轮座、齿轮座、轴身等部位会受到划伤、凹痕、微动磨损等,激光熔覆广泛用于局部损坏部件的快速修复和再制造。 铁路车轴的激光熔覆  激光熔覆铁路轴材料   2010年,澳大利亚Hardchrome Engineering Pty Ltd首次提出利用激光熔覆技术对铁路车轴进行试修;2013年,皇家墨尔本理工大学针对轴面损伤开展了基于激光熔覆修复轴颈位置的研究;2017年,焊接研究所 (TWI) 检测了大型金属部件的激光熔覆工艺,该项目证明了激光涂层对铁路车轴的适用性;中国中车、西南交通大学等国内机构也探索了激光熔覆用于铁路车轴修复的研究,相关研究旨在为电动多单元车桥的再制造选择最佳工艺参数,以满足车桥的机械性能要求和轮对压装条件。除了铁路车轴,激光熔覆还被用于修复铁路车轮踏面、辐条板、齿轮箱等,并取得了一些成功。  (2)更换常规零件在许多情况下,铁路公司所需备件的生产可能已经停止。此外,还必须考虑列车每天停运所产生的成本。为了解决这些问题,增材制造成为及时且低成本生产过时备件的一种选择。德国国家铁路德国铁路DB公司在2015年就将增材制造技术应用于铁路设备的运维,其为每个维护车间配备了至少一到两名增材制造专家,确定哪些部件可以有效打印;瑞典SJ AB列车运营公司也部署了该技术用来生产过时零件。  (a) 使用 WAAM 技术打印二次挡辊的过程;(b) WAAM 打印的近净形轮对轴承盖;(c) 打印的 转向架连接器使用增材制造技术快速生产模具也是铁路行业的重要应用,采用砂模打印无需其他工具即可快速生产原型和所需要的零件。除此之外,该技术的定制制造特点还可以减少对外包工具的以来,西门子移动在其 RRX铁路服务中心采用增材制造来生产工具。 (3)优化设计 近年来,增加有效载荷和降低维护成本一直是铁路行业提高效率的最大问题。有效载荷的效率可以通过有效载荷比来量化,铁路部件的重量优化设计是提高有效载荷比的一种方法。   (a) 二级垂直阻尼器座(b) 抗蛇形阻尼器座 (c) 横向止动器的拓扑优化流程图  基于增材制造复杂晶格结构零件设计流程图  虽然增材制造技术可以提供更多的设计自由度,但传统零件(设计用于铸造或其他CNC加工技术的零件)无法充分利用该工艺。在增材制造可行性研究中,克诺尔制造了一种用于铁路打磨系统的创新控制面板功能载体,该面板比传统的铝面板轻90%,允许更紧凑的组件排列方式。在低地板车辆和未来可能的铁路应用中,这是一个极具吸引力的解决方案。越来越多的案例证明,增材制造与结构优化相结合,包括集成设计、拓扑优化和点阵结构,可以在结构轻量化、装配集成等方面取得突破。 注:下篇将介绍增材制造技术在铁路行业应用的挑战与策略、铁路行业增材制造路线图。参考:Structural integrity issues of additively manufactured railway components: Progress and challenges 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请联系授权,侵权转载会违规。 欢迎转发 主编微信:2396747576; 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.北理工院士团队:采用国产多激光金属3D打印装备制备出高铁刹车盘 2.华曙高科-重磅发布批量金属3D打印系统FS511M和FS350M 3.金属3D打印专家铂力特与西门子签署战略合作协议 4.占地27亩!汉邦科技金属3D打印装备研制基地一期项目开工建设
  • 德国铁路已3D打印超过100000个部件

    德国铁路已3D打印超过100000个部件

    德国铁路股份公司(德语:Deutsche Bahn AG)一般简称为德国铁路(DB),是一家总部设于柏林的德国国有运输公司,于1994年创立,由原德国联邦铁路及德国国营铁路合并而成。3D打印技术参考注意到,该公司采用3D打印技术已经生产了100000个备件,在使用增材制造技术方面达到了一个重要的里程碑。这一成就说明了3D打印对列车维护的变革性影响。 DB使用3D打印创建的零件 该公司于2015年开始使用3D打印,最初生产塑料衣钩等简单物品。近期,该公司生产的第10万个零件——一个用于调车机车的齿轮箱,采用3D打印模具铸造。该部件重达570公斤,占地近一立方米,是DB使用该技术生产的最大、最重的产品,该公司在铁路行业的3D打印技术应用方面处于全球领先地位。 DB使用3D打印制造的齿轮箱 据DB称,通常情况下,由于制造商的交货时间,通过标准采购获得齿轮箱等零件平均需要10个月。为了解决这个问题,DB已转向3D打印,以将交货时间缩短至仅两个月。使用粘结剂喷射,通过将粉末材料与液体粘结剂混合以形成用于铸造外壳的模具来制造齿轮箱。 齿轮箱是DB不断扩展的数字仓库的一部分,该仓库存储备件的虚拟技术图纸。这些部件可以使用3D打印机快速方便生产。目前,该仓库包含大约1000个虚拟模型,但DB的目标是到2030年将其增加到10000个不同的组件。 DB使用3D打印创建的零件 DB表示,这种方法不仅可以节省空间并降低存储成本,还可以缩短交货时间和供应链,从而促进独立性。DB公司的一位数字化和技术董事会成员强调了3D打印在全球供应紧张和原材料短缺时期对于列车维护的关键作用。此外,DB指出,3D打印更具可持续性——通过最小化距离和库存来减少二氧化碳排放和浪费。因为在生产中只使用必要的原材料,该技术还节约了资源。 为了促进生产,DB使用自己的打印机并与合作伙伴网络合作。2016年,DB发起了“Mobilitygoes Additive”网络,该网络目前包括140多个组织,包括用户、打印机制造商、打印服务提供商、大学和初创公司。该团队合作使用各种3D打印技术(如材料挤压、粉末床工艺和粘结剂喷射)推进创新。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信:2396747576; 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.重点关注:黑格科技将推出消费领域桌面3D打印机 2.TCT解析 | Stratasys & Desktop Metal合并的背景及未来发展 3.回顾与再现 | 十年前的全球发动机支架轻量化设计挑战赛 4.麻省理工:使用陶瓷强化金属3D打印材料
  • 激光+电弧混合增材制造新工艺 | 哈工大团队取得重要研究进展

    激光+电弧混合增材制造新工艺 | 哈工大团队取得重要研究进展

    导读:去年,弗劳恩霍夫激光技术研究所开发了一种将电弧增材制造和激光沉积融合在一起的混合金属3D打印技术,这种被称为COLLAR Hybrid的工艺能够提高焊接速度、获得更优的表面质量并推动电弧金属3D打印的应用。3D打印技术参考注意到,哈工大团队采用同样的工艺取得了研究进展。 线材和电弧增材制造 (WAAM) 是一种基于线材的增材制造方法,使用电弧(如惰性气体保护焊、钨极惰性气体保护焊和等离子弧焊)作为热源。近年来,随着技术成熟度的提高和产业发展的需求,电弧增材制造以其对设备要求低、运行成本低、沉积速率高(可达9kg/h)和相当的机械性能等综合优势越来越受到关注。 在焊接领域,激光的引入对稳定电弧行为和提高工艺稳定性的有益作用已得到广泛认可。去年,弗劳恩霍夫激光技术研究所开发了一种将电弧增材制造和激光沉积融合在一起的混合金属3D打印技术,这种被称为COLLAR Hybrid的工艺能够提高焊接速度、获得更优的表面质量并推动电弧金属3D打印的应用。近日,笔者注意到哈工大陈彦宾教授课题组开发了一种基于线材的激光-电弧混合增材制造 (LHAM) 工艺,并将其用于制造Al-Mg-Sc合金薄壁。   激光辅助电弧增材制造 需要注意的是,当前铝合金电弧增材制造正在加速得到应用。含钪元素的铝合金(Al-Sc合金)因其在强度、焊接性和耐蚀性方面优于传统铝合金而备受关注。由于Al3Sc颗粒和基体之间的晶格失配差异很小,因此在铝合金中添加少量Sc可以显著细化组织,从而提高力学性能。然而,由于Sc的价格昂贵,Al-Sc合金的应用在过去一直受到限制。对于传统的减材制造(如车削、钻孔、镗削、铣削、铰削),大量材料在加工过程中被丢弃,这对于昂贵的Al-Sc合金来说是无法接受的。3D打印为制造该合金提供了一种有效的解决方式,不仅可以节省材料,避免浪费,还可以制造更为复杂的结构。而采用电弧增材制造,则为大型铝合金的制造带来了可能。 Al-Mg-Sc 合金的 LHAM 实验装置 对于铝合金的激光-电弧复合焊,电弧形成的熔池降低了铝合金对激光的反射率,激光诱导等离子体具有压缩、引导和钉扎电弧的作用。激光和电弧这两种不同性质的热源的协同作用,可以使焊接过程更加稳定,优化焊缝形貌。据此,一些学者探讨了激光-电弧混合增材制造提高铝合金表面质量的可行性。同时,激光的加入可以促进熔池的流动,有利于细化晶粒和强化性能。因此,LHAM将是制造铝合金薄壁的一种有前途的方法,特别是对于昂贵的Al-Sc合金,这需要可接受的材料利用率以及可观的沉积速率。 沉积薄壁的表面形貌(最左侧采用了混合热源) 具有不同化学成分的各种铝合金,包括包括Al-Cu、Al–Mg和Al–Si合金都能够通过电弧增材制造技术制备,基于冷金属转移,该工艺具有热输入低、材料飞溅少、可操作性好等技术优势。而铝的电弧增材制造由于高热量输入容易导致出现粗大晶粒,机械性能低于预期。此外由于阶梯效应,元件表面会出现波动,当施加低电流时,这种现象通常会变得更加明显。为提高表面质量并改变微观结构和机械性能,通常会采用控制热输入和层间温度以及额外的铣削等方法来实现。然而它们的作用是有限的。因此,需要一种更稳定的高沉积速率线材增材制造工艺来构建结构合理、性能优越的铝合金薄壁部件。 研究人员系统研究了激光+电弧混合工艺制造Al-Mg-Sc合金的宏观形态、微观结构特征和机械性能。由于激光对电弧行为的稳定作用,沉积零件的的表面质量得到显著改善。在相同的热输入条件下,混合热源制备的沉积物显示出细化和均匀的微观结构。显微硬度结果表明,由于微观结构均匀且镁的烧损较少,混合热源制备的样品具有更高且更稳定的显微硬度分布,同时所制备的零件的各向异性更小。 沉积薄壁的横截面形态(最左侧采用了混合热源) 每层沉积物的宽度,混合热源熔池最为均匀 不同工艺沉积零件的拉伸特性 总的来说,本研究对比了在相同电弧电流和相同热输入以及电弧、激光双热源条件下沉积样品的表面形貌、微观结构和力学性能,展示了双热源工艺的有益效果,并为线材3D打印Al-Mg-Sc合金的微观结构和机械性能提供基础研究。同时,本研究也证明了国内在激光辅助电弧增材制造研究和应用方面处于国际同等水平。 文章: https://doi.org/10.1016/j.tws.2023.110674 欢迎转发 主编微信:2396747576; 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.重点关注:黑格科技将推出消费领域桌面3D打印机 2.机械臂砂型3D打印机和智能化产线,峰华卓立推动铸造产业升级 3.智能制造,共创未来│3D打印专家铂力特与西门子签署战略合作协议 4.华曙高科-重磅发布批量金属3D打印系统FS511M和FS350M
  • 瑞士高校开发出复杂陶瓷混合增材制造工艺

    瑞士高校开发出复杂陶瓷混合增材制造工艺

    由于设备和组成材料的技术进步,复杂陶瓷结构的增材制造在过去几年中得到了极大的发展。由于市场上出现了新的3D打印设备,在可用的非直接制造技术中取得了明显进展。这些技术能够以更好的方式处理液体或粉末床,实现高分辨率零件制造。 1. 氧化物陶瓷与非氧化物陶瓷的3D打印工艺不同 零件生产的加速首先从最常见的氧化物陶瓷开始,对于这些材料,已成功制造出用于生物医学、多相催化、太阳能、滤水器、热管理、多孔燃烧器、汽车等领域。这些组件主要由立体光刻(SLA)生产,由于其良好的光学特性,该技术对许多氧化物粉末都是成功的。非氧化物陶瓷难以以这种方式加工,因为此类陶瓷粉末通常不透明、吸收或反射紫外光,不允许光聚合物进行适当的光固化。文献中很少有通过立体光刻工艺制造非氧化物陶瓷生坯的例子,只有少数如分散碳化硅(SiC)粉末的光固化浆料立体光刻的例子。另一方面,使用与光固化聚合物混合的前陶瓷前驱体,在碳化硅部件的立体光刻3D打印方面开展了几项工作。 光固化3D打印的陶瓷(来自lithoz) 将聚合物的增材制造与传统的陶瓷加工路线相结合也是研究的方向之一,例如聚合物生坯3D打印,然后进行聚合物渗透和热解;通过粘结剂喷射和热解进行生坯3D打印,然后进行聚合物渗透和热解;其他还有化学气相沉积、渗透或活性硅渗透的研究;此外,还有一个有趣的应用是在干碳化硅-硅粉床上采用选择性激光烧结(SLS)。硅用作碳化硅粉末的结合相,通过向预成型件提供额外的碳,通过反应键合进一步转化为碳化硅。这些技术各有优缺点,在这些优势中,其中一些易于使用并且已经工业化,可以实现高精度零件制造。对于缺点,在生坯制造中,不可能在复杂的陶瓷结构如蜂窝结构中实现高分辨率。对于光固化聚合物和SiC粉末的直接立体光刻,主要缺点是粉末的不透明性,不允许高粉末填充。 2. 一种新颖的混合增材制造工艺 在过去20年,瑞士南部应用科学与艺术大学(SUPSI)的混合材料实验室(HMLab)一直在对陶瓷进行前沿研究。2019年,HM实验室负责人Alberto Ortona教授已经展示了多孔3D打印技术在陶瓷材料方面的潜力。当前,Ortona教授的一名博士生Marco Pelanconi在陶瓷3D打印方面取得了新进展。 该团队提出了一种新的混合方法,该方法利用激光烧结结合聚合物渗透和热解。除了使用热塑性粉末的工艺成熟度和成本之外,这种方法的显著优势在于可以通过调整几个SLS参数来控制塑料预成型件的微孔率。通过调整预成型件的微孔率,能够控制在第一个浸渍周期中渗入预成型件的陶瓷前体聚合物的量;由于热塑性聚合物和陶瓷前体聚合物的陶瓷产率不同,可以在第一个热解步骤之后控制预成型件的收缩。之后,在大约1000°C下发生热解获得陶瓷转化,通过熔融硅渗透实现最终致密化,获得高密度的陶瓷部件。 采用SLS工艺打印混合粉末 SLS工艺打印陶瓷的机理 研究团队相信,了解哪些构成材料的特性将有助于进一步设计和制造复杂陶瓷制品,通过上述混合方法已成功制备碳化硅陶瓷。这个过程允许制造复杂的SiC周期性结构,具有高分辨率和比迄今为止开发的更小的单元。 3. 具有开放参数的孔隙度控制 该研究团队使用了Sintratec开发的SLS 3D打印机,能够改变包括粉末表面温度、层厚度、激光速度、扫描间距等工艺参数,从而轻松控制3D打印部件的孔隙率。通过改变这些参数,SUPSI大学的材料工程师能够获得理想的孔隙率(对于进一步渗透至关重要),从而获得高质量的零件。 SLS工艺打印陶瓷 SLS工艺打印陶瓷 在材料选择方面,研究团史使用两种材料制造最终陶瓷部件:PA12与SiC。PA12的黑色球形粉末用于聚合物预成型件的3D打印。PA12是一种适合用SLS技术加工的热塑性和半结晶材料,密度为1.0g/cm3,通过改变SLS工艺的参数可以定制成品的微观结构和性能。SiC的前体用于渗透聚合物预成型件并在热处理后产生最终的SiC产品。 4. 制造复杂的陶瓷结构 为了说明这种方法如何用于特别复杂的形状,Pelanconi的研究集中在两种具有不同拓扑结构的圆柱形多孔结构:旋转立方体和陀螺仪。在用PA12打印并随后转化为陶瓷后,所得部件表现出出色的机械和热性能,收缩约25%,可保持原始形状,没有变形或宏观裂纹。根据Pelanconi的说法,通过进一步的工艺优化,它们仍然可以提高双轴强度。 研究人员去除生坯粉末 采用混合工艺打印的陶瓷零件 END 研究人员表示:“这些类别的材料具有钢无法提供的无与伦比的热机械性能,如耐高温、高抗氧化性、高抗热震性和高强度。” 陶瓷非常适合用于极端环境,如热交换器、催化剂载体、蓄热器、燃烧器或航空航天。归功于可从范围广泛的预陶瓷聚合物中获得许多不同的陶瓷材料这种新颖的混合制造工艺可以被高科技行业利用。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。欢迎转发 主编微信:2396747576;硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.干货分享:陶瓷3D打印之粘结剂喷射技术的成形材料、优势与挑战 2.无需脱脂烧结,重点实验室采用高精密陶瓷FDM 3D打印研制介质天线 3.主流3D打印工艺制备SiC陶瓷的优缺点及国产方案带来的新突破 4.2300万!燕山大学陶瓷增材制造课题获科技部国家重点研发计划支持
  • TCT解析 | Stratasys & Desktop Metal合并的背景及未来发展

    TCT解析 | Stratasys & Desktop Metal合并的背景及未来发展

    图片含TCT广告内容 Stratasys公司正在探索与Desktop Metal公司并购,截至英国时间25日上午,这两家公司已经确认了合并其业务的最终协议。 该协议是一项全股票交易,合并后的公司估值约为18亿美元。预计并购将在2023年第四季度完成,但须符合客户的成交条件和两家公司股东的批准,Stratasys公司的股东将持有合并后的公司约59%的股份,Desktop Metal公司的股东将持有约41%的股份,两者都是在完全稀释的基础上。 在旋风般的24小时之内,增材制造两大巨头合并的引起了行业内的广泛讨论,虽然并购案的新闻报导似乎有些突然,但这笔交易并非凭空而来。 作为增材制造行业专业媒体,TCT也在第一时间报道了这一消息,TCT也有幸参与旁听了两家公司与联合交易投资人的电话会议,以下是截至目前TCT了解到的情况。 提前预约2023年TCT亚洲展 并保存好您的参观确认函 (含TCT广告) 两家公司已经达成了全股票交易 通过全股票交易,股东可以用他们目前所持股份换取并购后公司的股份。举个例子:Desktop Metal 股东持有的每股 Desktop Metal A 类普通股可换取 0.123 股 Stratasys 普通股。 虽然这会稀释当前股东在 Stratasys 中的股权,但理论上它会被 Stratasys 收购 Desktop Metal 的所有资产所抵消。两家公司认为,这些业务及其资产的结合将使他们能够在 2025 年产生 11 亿美元的收入,“到 2032 年,合并后的新公司潜在市场总额将超过1000亿美元,具有巨大的上升潜力。” 3D打印行业增长预测(图片来自 Stratasys) 通常情况下,股票换股票的合并被认为比现金换股票的合并更有效、更简单,而且不会影响到收购公司的现金状况。这可能是该交易如此迅速地获得董事会一致批准的原因。 并购活动频繁 自新冠疫情爆发以来,增材制造行业一直在经历一波又一波的并购活动,Desktop Metal和Stratasys可以说是近几年并购活动的高频参与者。 通过收购EnvisionTEC、ExOne、Aidro和Aerosint等公司,Desktop Metal已经收购了近十家公司,从最初的金属增材制造设备厂商扩展到3D打印聚合物、复合材料、木材和医疗设备全产业链。与此同时,Stratasys公司保持了对聚合物领域的专注,但仍然收购了RPS、Origin、Xaar 3D和Covestro Additive Manufacturing的业务和技术。 这些并购案都是是在全球经济衰退的背景下发生的,俄乌战争和天然气供应枯竭激化了后疫情时代的供应链问题,国际业务变得更加困难。 此次并购将带来哪些影响? 根据近期TCT了解到的信息,大多增材制造设备厂商都表示完成机器销售的目标略有困难,公司“钱袋子”正在收紧。对于任何一家公司来说,如果产品的转移数量未达到预期,就会影响他们的收入来源和盈利能力。即使是一家上市公司,这也会影响其股票价值。Desktop Metal目前的市值约为5.62亿美元,比上市时减少了约20亿美元, Stratasys目前市值为11亿美元。 Desktop Metal 和 Stratasys 合并数据(图片来自 Stratasys) Desktop Metal经历了两轮裁员和厂区的整合。先是在2022年6月裁员12%,而后2023年2月裁员15%。2023年第一季度Desktop Metal 财报显示,这些措施节省了合计1亿美元,公司将“继续保持在减少开支结构、扩大利润并推动盈利的轨道上。 Stratasys的并购对象为何 会是Desktop Metal? 早在Desktop Metal公开披露有关Studio和 Production 金属增材制造系统的诸多细节之前,Stratasys 就是首批为其提供资金支持的公司之一,它还在 2017年与Desktop Metal达成了分销协议。虽然Stratasys在Desktop Metal的股份规模尚未可知,但该公司的创始人Scott Crump也曾担任Desktop Metal 的董事会观察员。身处这一职位,Crump虽无权对董事会讨论的主题进行投票,但可以出席并参与董事会会议。这使他能够在整个讨论过程中获取并了解到董事会成员提供的信息。…
  • 重点关注:黑格科技将推出消费领域桌面3D打印机

    重点关注:黑格科技将推出消费领域桌面3D打印机

    3D打印技术参考注意到,黑格科技将于6月1日发布一款名为UltraCraft Reflex的专业级桌面3D打印设备。笔者咨询该公司获知,该设备是黑格科技首次推出面向消费端的3D打印机。官方发布的品牌宣传片回顾了公司联合创始人团队创业初心,并展望了桌面3D打印的发展前景。 黑格科技是一家以3D打印应用和数字化智能制造技术为核心的创新驱动型科技公司。公司从应用需求出发,整合3D打印、材料研发、人工智能、软件开发及大数据处理等技术,在齿科、消费电子、骨科、康复科、工业、文创等多领域都已形成成熟应用生态。在实际应用中,很多领域的数字化过程往往是从个性定制化生产开始,而传统规模化生产的局限性自此显现。黑格科技敏锐洞察到在齿科领域数字化转型发展空间,依托深耕多年垂直领域的技术积累,以及对产品研发的持续投入,赢得了应用市场对其产品和服务的普遍认可。 总的来说,黑格科技此前所推出的解决方案均为面向某一行业,属成熟的工业化产品。而在受众更为广泛的桌面3D打印市场,更不乏强劲的个性化创意需求。黑格科技即将发布的这款3D打印设备系列,定位于专业级桌面3D打印设备,针对目标人群提出了“IdeaShapers”的理念,立足于为创意实现提供一站式造物支持。 光固化3D打印技术能够制造高分辨率和精细特征的零件,桌面型光固化3D打印机更是普通消费群体所能使用的重要机型。近十年来,3D打印机对于个人玩家的接受度越来越高,一系列优秀的创意通过消费级的3D打印机不断涌现,这同时带来了消费级3D打印市场的繁荣,并涌现了一批不容忽视的新企业。3D打印技术参考认为,以高品质制造水平著称的黑格科技如能推出消费级产品,必将吸引大量潜在的消费者。 据官方消息,预计在6月1日,UltraCraft Reflex 3D打印系列设备发布当天会同步开启预售。该产品为智造而生,让创意涌动,致力于助力用户开启热爱与创造之旅,具体产品信息值得拭目以待。 注:本文为评论文章,含广告内容。 欢迎转发 主编微信:2396747576; 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.麻省理工:使用陶瓷强化金属3D打印材料 2.好书推荐 |《增材制造先进材料及结构完整性》 3.围绕增材制造零件可靠性分析,概述增材制造方法的可重复性! 4.使用知名国产DLP设备3D打印仿生晶格结构发表Nature子刊
  • 增材重磅:Stratasys与Desktop Metal将合并

    增材重磅:Stratasys与Desktop Metal将合并

    5月25日,3D打印技术参考注意到,Stratasys和Desktop Metal今天宣布,他们已经达成最终协议,两家公司将进行价值约18亿美元的全股票交易,实现合并! Desktop Metal目前的市值为5.63亿美元,而Stratasys的市值为10.18 亿美元。根据两家公司董事会一致批准的协议条款,交易结束后,现有的Stratasys股东将拥有合并后公司约59%的股份,而Desktop Metal的传统股东将拥有合并后公司约41%的股份。 该交易将使Stratasys的聚合物优势与Desktop Metal的工业大规模生产领导地位结合起来,提供从设计到批量生产的工业聚合物、金属、砂和陶瓷3D打印解决方案,实现品牌互补,共同创建一家下一代增材制造公司,更好的满足制造业客户不断变化的需求。 Stratasys首席执行官Yoav Zeif博士表示“今天是Stratasys发展过程中重要的一天,与Desktop Metal的结合将通过联合两位领导者创建一家全球首屈一指的工业增材制造解决方案供应商,从而加快我们的增长轨迹。凭借在航空航天、汽车、消费品、医疗保健和牙科等互补产品中的有吸引力的地位,以及最大和最有经验的研发团队之一、行业领先的上市基础设施和稳健的资产负债表,合并后的公司将致力于不断创新,同时为客户提供卓越的服务。” Desktop Metal的联合创始人、董事长兼首席执行官Ric Fulop表示:“我们相信这是增材制造行业具有里程碑意义的时刻,两家伟大公司的合并标志着推动下一阶段增材制造大规模生产的转折点。我们很高兴通过Stratasys的聚合物产品补充我们生产金属、砂、陶瓷和牙科 3D打印解决方案组合。我们将共同努力,为跨行业和应用的多元化客户群打造更具弹性的产品,以推动长期可持续增长。我们期待与 Stratasys的结合来实现盈利,同时为更大的客户群推动进一步的创新,并为我们的员工提供更多的机会。”  Stratasys是Desktop Metal的早期投资者,双方于2017年宣布建立战略合作伙伴关系,Stratasys经销商借此能够向客户提供Desktop Metal的3D打印机。销售金属3D打印机的能力为收购提供了更有可能的推动力,级别虽然基于聚合物的3D打印拥有更大的市场份额,但金属增材制造是增长最快的部分。  将成为行业内巨无霸公司 该交易预计将塑造出一家增材制造行业最大的公司之一。Stratasys 2023 年收入指导范围为6.3亿-6.7亿美元, Desktop Metal则预期在2.1亿-2.6亿美元,双方合并后的目标是在2025年实现11亿美元的收入。交易完成后,预计超过50%的收入将来自最终用途零件制造和大规模生产,这是增材制造中增长最快的领域之一。预计合并后的公司将为客户提供端到端的解决方案,从设计、原型制作和工具加工到大规模生产以及整个制造生命周期的售后市场运营。 在过去四个财年中,Stratasys和 Desktop Metal共同在研发方面投资了超过5亿美元。此外,合并后的公司将拥有业内最大的研发和工程团队, 800多名科学家和工程师将专注于推动差异化材料库的创新,而当前双方已经合计拥有3400多项专利。 两家公司合并后,客户群将出现多样化,其汇集了互补的产品和技术,涵盖了广泛的垂直行业。预计合并后的公司将拥有卓越的全球上市能力,并以一流的客户支持能力为后盾,增强知名品牌的市场准入。合并后的公司拥有超过27000家工业客户,将拥有跨行业、材料和应用的庞大客户群,以推动耗材的可观经常性收入。 交易完成后,Stratasys首席执行官Yoav Zeif博士将作为首席执行官领导合并后的公司,Desktop Metal首席执行官Ric Fulop将担任董事会主席。合并后公司的董事会将由11名成员组成,Stratasys和Desktop Metal分别占据6席和5席。 该交易预计将于2023年第四季度完成,需满足惯例成交条件,包括 Stratasys股东和Desktop Metal股东的批准,以及获得某些政府和监管部门的批准。 另外需要指出的是,Nano Dimension意图对Stratasys的收购将彻底无望。 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信:2396747576; 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.麻省理工-通过SLM原位形成纳米碳化物和硅化物强化In718合金 2.好书推荐 |《增材制造先进材料及结构完整性》 3.西工大黄卫东教授团队:3D打印稀土金属氧化物增强镍基高温合金 4.八校联合-重磅综述:场辅助金属增材制造技术应用潜力巨大
  • 麻省理工:使用陶瓷强化金属3D打印材料

    麻省理工:使用陶瓷强化金属3D打印材料

    3D打印技术参考注意到,由麻省理工学院领导的团队于近期发表了一篇论文,展示了一种简单且低成本的方法来强化航空航天和核能应用中使用的关键材料。该团队使用3D打印技术制造了一种用陶瓷纳米材料增强的金属粉末,从而生产出强度更高、裂纹和孔隙更少的部件。   该技术涉及将常用且能够承受极端条件的超级合金In718与陶瓷纳米材料一起研磨,以在合金表面实现纳米陶瓷的均匀包覆。然后将所得粉末用于激光粉末床熔融3D打印,以生产复杂的零件部件。 具体的说,是采用高速球磨法制备了含SiC纳米陶瓷的复合粉体,在In718颗粒表面形成了均匀的SiC包覆。在激光熔化过程中,SiC溶解,导致原位形成Nb和Ti基硅化物和碳化物纳米颗粒。这些原位形成的纳米颗粒使增材制造的In718具有更理想的凝固微观组织结构,具有更少的打印缺陷(裂纹和孔隙)和略微细化的晶粒尺寸。力学性能表明,与未添加SiC的样品相比,复合材料的硬度、屈服强度和极限抗拉强度分别提高了16%和12%。经过热处理后,相同的复合材料试样的极限抗拉强度比相同处理的未增强材料高10%,而总伸长率保持在14%左右。这种原位沉淀的形成为增强增材制造的高温材料提供了一种简单有效的方法,可以用于日益恶劣的能源和推进应用环境。  由LPBF In718和LPBF In718+SiC在热处理和不热处理的情况下获得的室温拉伸结果  打印和热处理的In718 和In718+SiC室温拉伸应力-应变曲线 研究人员认为,他们的方法也可以扩展到提高其他材料的性能。所得部件表现出改进的延展性、抗辐射性和高温强度。此外,该过程具有成本效益。这项工作的主要研究人员LijU教授表示,3D打印的冷却速度比传统熔体凝固工艺制造的部件的冷却速度快得多,这为探索添加陶瓷的基底金属开辟了更大的组成空间。该团队的创新方法得到了该领域专家的赞扬,他们认识到其在增强其他金属基复合材料和合金方面的潜力。 参考文献:Strengthening additively manufactured Inconel 718 through in-situ formation of nanocarbides and silicides 注:本文内容由3D打印技术参考整理编辑,转载请点击转载须知。 欢迎转发 主编微信:2396747576; 硕博千人交流Q群:248112776;网址: 延伸阅读: 1.麻省理工-通过SLM原位形成纳米碳化物和硅化物强化In718合金 2.好书推荐 |《增材制造先进材料及结构完整性》 3.西工大黄卫东教授团队:3D打印稀土金属氧化物增强镍基高温合金 4.八校联合-重磅综述:场辅助金属增材制造技术应用潜力巨大